È il 5 luglio 2016. Nelle sale di controllo del Jet Propulsion Laboratory a Pasadena, la tensione si misura nei volti dei tecnici che seguono la telemetria della sonda Juno. Il veicolo, decollato da Cape Canaveral a bordo di un razzo Atlas il 5 agosto 2011, si trova ora di fronte alla manovra più rischiosa della sua intera vita operativa: l’inserimento nell’orbita di Giove. A causa dell’immensa distanza che separa la Terra dal pianeta gigante, i segnali radio impiegano ben quarantotto minuti per coprire il tragitto unidirezionale. Ogni comando e ogni risposta viaggiano con questo inevitabile ritardo, costringendo i computer di bordo a gestire la sequenza in totale autonomia.
L’obiettivo è farsi catturare dalla gravità gioviana senza essere distrutti dalle radiazioni o finire scagliati nello spazio profondo. Per garantire la stabilità durante l’accensione del motore, la sonda avvia una manovra di rotazione automatica, accelerando da due a cinque giri al minuto. Poco dopo, l'antenna principale viene orientata lontano dalla Terra per proteggere il sensibile ricevitore, lasciando i tecnici nell’oscurità quasi totale. L'unico collegamento rimasto è affidato alle antenne a basso guadagno, che trasmettono semplici toni radio a frequenza variabile per segnalare lo stato di salute dei sistemi principali.
Alle ore tre e diciotto minuti UTC, il motore principale Leros, progettato per erogare una spinta di seicentoquarantacinque newton, si accende. Nei monitor del controllo missione, la frequenza del tono Doppler varia impercettibilmente, confermando che il veicolo sta effettivamente decelerando. La manovra deve durare esattamente trentacinque minuti per ridurre la velocità di cinquecentoquarantadue metri al secondo. Un’interruzione precoce del propulsore significherebbe la perdita irrimediabile della missione, con la sonda destinata a perdersi in un’orbita eliocentrica sterile.
Mentre l’accensione procede, i tecnici monitorano con ansia lo stato termico dei serbatoi e la pressione dell’elio. La sonda sta attraversando la fascia di radiazioni più intensa del sistema solare. L'elettronica di bordo survives grazie a uno schermo protettivo in titanio da duecento chilogrammi che attenua il bombardamento di particelle cariche. I toni di telemetria continuano ad arrivare regolari, scandendo i secondi di funzionamento del motore.
Allo scadere del trentacinquesimo minuto, i ricevitori terrestri registrano la variazione di frequenza che indica lo spegnimento programmato del motore principale. Il propulsore ha funzionato per duemilacentodue secondi, discostandosi di un solo secondo dal valore nominale pianificato. Pochi minuti dopo, la sonda rallenta la sua rotazione e orienta nuovamente i suoi tre grandi pannelli solari verso il debole Sole gioviano per ricaricare le batterie. La telemetria completa viene riagganciata: la sonda è ufficialmente inserita in un’orbita polare ellittica attorno a Giove.
Nei tre giorni successivi, l'attenzione si sposta sul monitoraggio dello stato di salute degli strumenti scientifici e sulla prima stabilizzazione orbitale. Il team di volo esegue una diagnosi completa dei sistemi per escludere danni strutturali causati dalle forti correnti elettriche indotte dal campo magnetico di Giove. Gli ingegneri confermano che tutti gli otto strumenti scientifici di bordo sono sopravvissuti indenni al primo attraversamento ravvicinato del pianeta. Le prime immagini catturate dalla fotocamera di bordo, sebbene ancora a bassa risoluzione e scattate da grande distanza, confermano che l'ottica non ha subito degradazioni visibili a causa del flusso di particelle energetiche. La sonda ha completato con successo la transizione verso la fase di crociera orbitale.
A missione compiuta, dopo anni di sorvoli ravvicinati, i dati raccolti da Juno hanno completamente ridefinito la nostra comprensione dei giganti gassosi. Uno dei risultati più sorprendenti riguarda la struttura interna di Giove. Prima di questa missione, i modelli teorici ipotizzavano la presenza di un nucleo roccioso solido e ben definito al centro del pianeta. Le misurazioni estremamente precise del campo gravitazionale hanno invece rivelato l'esistenza di un nucleo diluito e diffuso, privo di confini netti, che si estende fino a circa la metà del raggio planetario. Questa configurazione suggerisce che il nucleo primordiale possa essersi parzialmente dissolto a causa dell'idrogeno metallico liquido o che la formazione del pianeta sia avvenuta attraverso processi di accrescimento molto più complessi di quanto ipotizzato in precedenza.
La dinamica atmosferica profonda ha riservato ulteriori sorprese. Grazie al radiometro a microonde, capace di sondare l’atmosfera sotto la spessa coltre di nubi, gli scienziati hanno scoperto che le celebri bande colorate del pianeta non sono fenomeni superficiali. I forti venti zonali si spingono a profondità sbalorditive, penetrando fino a circa tremila chilometri all'interno dell'atmosfera. A queste profondità, la pressione trasforma i gas in un fluido elettricamente conduttore, dove le correnti atmosferiche vengono frenate dal potente campo magnetico del pianeta.
Proprio lo studio della magnetosfera ha fornito dati senza precedenti. Lo strumento per la mappatura del magnetismo ha evidenziato un campo magnetico non solo più forte del previsto, ma anche fortemente asimmetrico tra l'emisfero settentrionale e quello meridionale. Juno ha individuato una regione di eccezionale intensità magnetica nei pressi dell'equatore, battezzata Grande Macchia Blu, e ha fornito la prima prova diretta di una variazione secolare del campo magnetico interno di un pianeta gigante, un fenomeno guidato proprio dai profondi venti atmosferici.
Ai poli, le osservazioni nel visibile e nell'infrarosso hanno svelato una complessa geometria di cicloni giganti che formano strutture stabili e poligonali: un enorme vortice centrale circondato da otto cicloni al polo nord e da cinque al polo sud, ciascuno con dimensioni paragonabili a quelle dell'intera Europa. Infine, le analisi sulla composizione chimica hanno parzialmente risolto l'enigma dell'acqua, introdotto dal precedente sorvolo della sonda Galileo. I dati indicano che l'abbondanza di acqua nell'atmosfera profonda non è uniforme, ma varia significativamente a seconda della latitudine, con concentrazioni all'equatore decisamente superiori rispetto alle stime precedenti, fornendo indizi cruciali sull’origine dei materiali che hanno formato il sistema solare primordiale.
Nelle fasi successive della missione, estesa con successo per studiare le lune medicee, la sonda ha effettuato sorvoli ravvicinati di Ganimede ed Europa. Le misurazioni dello spettrografo ultravioletto e degli analizzatori di particelle hanno rivelato che l'atmosfera di ossigeno di Ganimede è notevolmente più densa di quanto previsto dai modelli. Inoltre, l'osservazione delle interazioni tra la magnetosfera di Giove e le lune ha permesso di mappare le emissioni aurorali con un livello di dettaglio senza precedenti, confermando l'esistenza di intensi flussi di particelle cariche che collegano direttamente i satelliti al pianeta madre. Questi risultati scientifici hanno trasformato Juno in una pietra miliare dell'esplorazione planetaria.
